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11/12/2015
Bruxelles Environnement
L’ étude de conception énergétique: une étape importante dans
le processus de rénovation
Charline LANGEROCK, ingénieur thermique des bâtimentsCenergie
Séminaire Bâtiment Durable :
Logements collectifs:La rénovation à
haute performance énergétique
2
Objectif(s) de la présentation
● Etudes pour évaluer la rentabilité des mesures d’amélioration du bâtiment► L’audit énergétique
► L’étude de conception énergétique
● Les aides financières
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1. L’audit énergétiqueExemple: Logements collectifs - Héliport
2. L’étude de conception énergétiqueExemple: Bureaux Brussels Eurofins
Exemple: adaptation au logement: Reyers
3. Une prime Energie pour les audits et études de conception énergétique.
Plan de l’exposé
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1- L’audit énergétique
● Objectifs: évaluer la rentabilité de mesures d’amélioration du bâtiment en vue d’avoir une vision sur la priorisation des travaux à entreprendre
● Contenu:► Diagnostic de la situation énergétique existante:
› Efficacité énergétique et conditions de fonctionnement du bâtiment
› Identification des postes les plus gros consommateurs & défauts énergétiques
► Proposition de mesures correctrices + analyse couts-bénéfices
► Conclusions: › priorisation des travaux en fonction de la rentabilité des mesures
Définition – méthode statique
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1- L’audit énergétique
● Présentation du projet● Tour des années 1970
● 25 étages, ~ 600 habitants
● 19.330 m² chauffés (hors caves)
● 296 appartements, 18 commerces ou bureaux
● Audit: mars 2012
Héliport
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1- L’audit énergétique
● Enveloppe: ● Analyse des consommations
● Eau, gaz, électricité
● Ex: Consommation chauffage:
200 kWh/m².an
● Analyse de l’enveloppe● Composition des parois
● Ponts thermiques
● Bilan énergétique
Héliport – situation existante
7
1- L’audit énergétique
● Chaufferie:● 2 chaudières, total de 2.612 kW ->
Surdimensionnement de la chaudière de 60%
● Pompes, vannes, échangeur ECS non isolés
● Ventilation de la chaufferie non conforme
● Pas de ballon tampon pour l’ECS
● Régulation:● Courbe de chauffe identique pour les 2 façades
● Malgré un régime nocturne de 23h à 5h, chaudières à haute température pour pouvoir fournir de l’ECS
● Distribution:● Chauffage: Colonnes montantes non isolées
● ECS: conduites dans trémie ventilée
● Pas de vannes thermostatiques partout
Héliport – situation existante
8
1- L’audit énergétique
● Campagne de mesures● Enregistrement de la température toutes les 15
minutes pendant 2 semaines
Héliport – situation existante
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1- L’audit énergétique ● Mars 2012, audit: Plan des mesures
Héliport – mesures d’amélioration
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Individuel
Inv. Collectif
Inv. Individuel
Inv. Collectif
Inv. Individuel
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Collectif
Inv. Individuel
Inv. Individuel
Inv. Collectif
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1- L’audit énergétique
● Mesures organisationnelles et comportementales● Fermer les portes
● Entretien des fenêtres et serrures
● Dégagement des radiateurs pour une émission optimale de la chaleur
● Utiliser correctement les vannes thermostatiques
● Nettoyage des luminaires
Investissement: 0€ => économies de 9.217€/an
Héliport – mesures d’amélioration
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1- L’audit énergétique
● Mesures techniques: production de chauffage● Suppression de la « petite » chaudière de 1.161kW => mise en place d’une cogen
● Reste une puissance de 1.451kW hors cogen = suffisant pour le bâtiment
● Cogen: ~234 kWth avec un ballon tampon de ~6 m³
Investissement : 309.558€ TVAC
=> économies de 59.647€/an
TRI (brut) = 5,2 ans
● Si ACP décide de ne pas mettre en place la cogen, il faut: ● Découplage hydraulique des 2 chaudières (vanne d’isolement)
=> 1 chaudière à l’arrêt mais disponible en back-up si panne.
Héliport – mesures d’amélioration
12
1- L’audit énergétique
● Bilan énergétique
Héliport – résultats
13
1- L’audit énergétique
● Impact sur le certificat PEBHéliport - résultats
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1- L’audit énergétique
● Plan des mesures, si on exclut les mesures privatives:
● Les mesures immédiates (mesures éducatives, réglage courbe de chauffe et diminution puissance de la pompe primaire)
● Renégociation contrat gaz et électricité
● Remplacement des ampoules communes
● La cogénération au gaz
● La rénovation et l’isolation de la toiture (91.584€)
● L’isolation des murs pleins (108.000€)
► Economies d’énergie après 1 an: 118.747€
Héliport – plan financier
● Plan de financement, via appels de fonds sur fonds de réserve:
Investissement en année 0
Investissement en année 0
Investissement en année 0
Investissement en année 0
Investissement en année +1 (grâce aux économies d’énergie)
Investissement en année +2 (grâce aux économies d’énergie)
► Appel de fonds: 320.258€ -> 1.020€ par appartement
15
1- L’audit énergétique
Héliport - objectifs
● Objectif: Batex 2013● Rénovation Tres Basse Energie
● BNC < 30kWh/m².an
● Travaux● Isolation
● Système C
● Cogen + chaudières condensation
● Panneaux photovoltaïques
● Toiture verte
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1- L’audit énergétique
● Travaux prévus en 2016● Rénovation chaufferie
● Rénovation toiture
● Remplacement de la boucle d’eau chaude sanitaire
● Mission Cenergie● Audit énergétique
● Etudes
● Rédaction appel d’offres + cahier des charges
● Suivi des travaux
Héliport - réalité
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1- L’audit énergétique
● Rénovation de chaufferie: pourquoi?● Entre mars 2012 et aujourd’hui:
● Bruleur cassé, pompe cassée
● Chaudière fissurée
⇒ Travaux de réparation réalisés en urgence.
⇒ Incertitude sur les pannes à venir
● Discussions avec la copropriété● Même si peu rentable, rénovation chaufferie
proposée car travaux obligatoires à effectuer un jour
● Cogen?
- Budget & Discussions sur le financement: Tiers investisseurs? Sur fonds propre?
- Peur du fonctionnement non optimal + nécessité de contrat d’entretien
⇒ + étude des circuits hydrauliques pour une cogen
Héliport - réalité
● Rénovation de chaufferie: quoi? ● Évacuation des installations
existantes, désamiantage
● Remplacement chaudières:
2 x 900 kW = 1800 kW
(au lieu de 2612kW initialement)
● Production semi-instantanée ECS
● Circulateurs à débits variables, adoucisseur d’eau
● Calorifugeage, régulation
● Mise aux normes incendie, PEB
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1- L’audit énergétique
● Rénovation boucle ECS sdb uniquement: pourquoi?● Trémies des sdb les plus urgentes
● Mauvais état des conduites
● Fuites
● Trémies des cuisines: plus compliqué● Non accessibles
● Nécessité de travaux dans les cuisines
Héliport - réalité
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2 - L’étude de conception énergétique
● Objectifs: évaluer la rentabilité de mesures d’amélioration du bâtiment ou de scenarios de rénovation en vue d’avoir une vision sur la priorisation des travaux à entreprendre
● Contenu:► Evaluation des consommations énergétiques avant/après travaux:
méthode dynamique (Interface EnergyPlus)
► Analyse couts-bénéfices de chacun des scénarios
► Conclusions: priorisation des travaux
Définition - méthode dynamique
20
2 - L’étude de conception énergétique
● 1/ Encodage du modèle de référence dans interface EnergyPlus
● Enveloppe
● Techniques
● Modèle d’utilisation
● Gains internes
Modèle dynamique - Pas de temps = 1h
- Climat extérieur: IWEC (année type basée sur des mesures établies sur 18 ans)
- Climat intérieur: fixé par l’encodeur
Exemple bureaux - Brussels Eurofins
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2 -
L’é
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● 2/ Définition des scénarios étudiés + encodage des scénarios dans interface EnergyPlus
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fins
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2 - L’étude de conception énergétique
● 3/ Etude des consommations énergétiques
Exemple bureaux - Brussels EurofinskW
h€
23
2 - L’étude de conception énergétique
● 4/ Analyse Couts-bénéfices
Exemple bureaux - Brussels Eurofins
HTVA
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2 - L’étude de conception énergétique
● Objectif initial: Rénovation qui s’aligne sur les Batex● Etude de 3 scénarios via simulation dynamique:
● Rénovation PEB 2014
● Rénovation Basse Energie
● Rénovation Très Basse Energie + énergies renouvelables
Adaptation au logement - Reyers
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2 - L’étude de conception énergétique
● Discussion avec la copropriété● Budget très limité
● Pas de volonté d’entreprendre une rénovation globale
● Etude des consommations
⇒ Nouvel objectif: développer un plan pluriannuel (~10 ans) avec priorisation des travaux à entreprendre.
Adaptation au logement - Reyers
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2 - L’étude de conception énergétique
● 1/ Encodage du modèle de référence avec interface EnergyPlus● Enveloppe
● Techniques
● Modèle d’utilisation
● Gains internes
● 2/ Comparaison des consommation énergétiques théoriques avec les factures
=> modèle validé
Adaptation au logement - Reyers
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2 - L’étude de conception énergétique
● 3/ Etude des différents scénarios● Sc 1: fermeture des terrasses
● Sc 2: isolation toit
● Sc 3: isolation toit + plafond cave
● Sc 4: isolation toit + plafond cave + pignon D + aera
● Sc 5: isolation toit + plafond cave + pignon D + aera + pignon G
● Sc 6: isolation toit + plafond cave + pignon D + aera + pignon G + façade avant
● Sc 7: isolation toit + panneaux photovoltaïques
Adaptation au logement - Reyers
28
2 - L’étude de conception énergétique
● Scenario 1: fermeture des terrasses
Adaptation au logement - Reyers
Mazout Unités REF Scena-rio 1
Consommations Consommation annuelle en chauffage
kWh/an 299.510
289.560
Economies Economies annuelles en chauffage kWh/an - 9.950
Economies en chauffage % 3,3
Mazout
Electricité Consommation annuelle pour l’éclairage
kWh/an 33.120 36.700
Consommation annuelle d’ECS kWh/an 7.680 7.680
Economies Economies annuelles pour l’éclairage kWh/an - -3.580
Economies annuelles en ECS kWh/an - 0
Gaz
Consommations Eau chaude sanitaire : Consommation annuelle
kWh/an 5.400 5.400
Economies Economies annuelles en ECS kWh/an - 0
TOTAL
Consommations Consommations annuelles en énergie
kWh/an 345.710
339.340
Economies Economies annuelles en énergie kWh/an - 6.370
Economies en énergie % - 1,8
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2 - L’étude de conception énergétique
● 3/ Etude des différents scénarios
Adaptation au logement - Reyers
REF Sc 1 Terrasses
Sc 2 Toiture
Sc 3: Dalle 1er
Sc 4 : pignon D +
aéra
Sc 5: pignon G
Sc 7 : Toiture + PV
Investissement total (EUR) HTVA - 47.770 88.617 104.367 138.101 144.681 117.534
Surinvestissement par rapport au scenario de référence (EUR)
- 47.770 88.617 104.367 138.101 144.681 117.534
Investissement par m² - 25 47 55 73 77 62
Primes (EUR) 760 9.125 16.125 26.245 28.085 9.125
Primes + déductions fiscales (EUR) 760 35.710 42.710 52.830 54.670 35.710
Coûts consommation énergie (EUR/an) 28.754 28.892 24.940 24.850 23.287 22.845 24.940
Bénéfices énergie verte (EUR/an) - - - - - - 2.639
Couts-bénéfices totaux (hors primes) (EUR/an) 28.754 28.892 24.940 24.850 23.287 22.845 22.301
Cashflow 1ère année (EUR) - - 137 3.814 3.904 5.467 5.909 6.453
Cum. Cashflow après 15 ans (EUR) - - 28.819 - 15.019 - 29.030 - 32.607 - 30.657 1.448
TRI (an) - 100,0 23,2 26,7 25,3 24,5 18,2
TRI augmentation prix de l’énergie (an - 100,0 17,3 19,2 18,4 18,0 14,8
TRI (incl primes) 100 20,8 22,6 20,5 19,7 16,8
TRI (incl primes et déductions fiscales) 100 13,9 15,8 15,6 15,2 12,7
IRR (%) - -3% 4% 3% 3% 3% 5%
Valeur résiduelle après 15 ans (EUR) - 17.534 59.373 69.926 92.528 96.936 71.043
VAN 15 ans (EUR) - - 16.215 12.174 5.123 11.496 14.891 28.438
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2 - L’étude de conception énergétique
● 4/ Conclusions● PV: temps de retour de 18 ans au lieu de 7 ans à cause du cout du
renforcement de la structure (+ 12.000€ htva)
● Phasage des travaux possible● Priorité 1: isolation toiture
● Priorité 2: isolation pignons
● Priorité 3: isolation dalle de sol
● Grouper les travaux pour réduire les couts fixes
Adaptation au logement - Reyers
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3- une prime Energie
► http://www.environnement.brussels/thematiques/energie/primes-et-incitants
Primes 2016
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► Audit énergétique & Etude de concept énergétique
► Primes
=> Outils pour convaincre la copropriété de franchir le pas
Ce qu’il faut retenir de l’exposé
Audit énergétique Etude de concept énergétique
Type de modèle Etude statique Etude dynamique
Type de travaux Rénovation partielle Construction neuveRénovation globale (RL ou UAN)
Affectation Résidentielle & Tertiaire Résidentielle & Tertiaire
Résultats Etude Energie
Economies d’énergie pour chaquemesure prise séparément
Temps de retour sur investissement
Etude Energie & Confort,
Economies d’énergie pour l’ensemble des mesures prises dans leur globalité
Surinvestissement par rapport à unscénario de référenceTemps de retour sur investissementValeur résiduelle
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● Plusieurs outils pour évaluer la rentabilité des mesures d’économies d’énergie► Audit énergétique : étude statique
► Etude de conception énergétique: étude dynamique
=> Outils pour convaincre la copropriété de franchir le pas► Audit énergétique & étude de conception énergétique
► Primes
Ce qu’il faut retenir de l’exposé
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Contact
Charline LANGEROCK
Cenergie
Ingénieur thermique des bâtiments
Coordonnées :
: 02/513.96.13
E-mail : info@cenergie.be
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